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14C killen jeden Li-Akku in kürzester Zeit


31.05.2021 22:26 - Gestartet von niknuk
Smartphone-Akkus haben üblicherweise 3,6 Volt und 4000 mAh. Das entspricht einer Kapazität von 14,4 Wattstunden (Wh). 200 Watt sind für einen solchen Akku das 14-fache der Kapazität in Wh, sie entsprechen also einer Laderate von 14 C. Das hält keine derzeit erhältliche Li-Akkutechnologie lange aus. Sicher ist man bei 2C, wer mutiger ist, versucht es bei 5C. Aber 14C? Das versuchen nur Leute mit direktem Draht zur Handy-Servicewerkstatt und - ganz wichtig - zur Feuerwehr.

Gruß

niknuk
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[1] Felixkruemel antwortet auf niknuk
01.06.2021 08:00
Ich meine man macht ja tricks um die Spannung hochzubekommen. Für die 65W Ladeteile nimmt man daher einfach 2 kleinere Akkus anstatt eines großem. Damit hat man dann 10V zum Laden (man sagt das 5V nativ ist, stimmt zwar nicht, aber macht man so wegen USB Spannung).

Aber selbst wenn Xiaomi das in 4 Zellen splittet, also mit 20V nativ, wird das meiner Meinung nichts auf Dauer.
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[1.1] niknuk antwortet auf Felixkruemel
01.06.2021 10:33

4x geändert, zuletzt am 01.06.2021 10:43
Benutzer Felixkruemel schrieb:
Ich meine man macht ja tricks um die Spannung hochzubekommen. Für die 65W Ladeteile nimmt man daher einfach 2 kleinere Akkus anstatt eines großem. Damit hat man dann 10V zum Laden (man sagt das 5V nativ ist, stimmt zwar nicht, aber macht man so wegen USB Spannung).

Das geht am Problem vorbei.

Wie ich schon schrieb: gängige Smartphone-Akkus bestehen in der Regel aus einer Zelle mit 3,6 Volt und 4000 mAh, was eine Kapazität von 14,4 Wh ergibt. 200 ist ca. das 14-fache von 14,4, d. h. wenn man einen solchen Akku mit 200 Watt lädt, liegt die Laderate bei 14 C. Das ist Gift für jeden derzeit erhältlichen Handy-Akku.

Natürlich kann man mehrere statt nur einer Zelle verwenden. Mit 2 Zellen hätte man beispielsweise folgende Möglichkeiten:

1. Man baut Zellen mit jeweils der halben Kapazität (2000 mAh) ein. Jede Zelle hat dann 7,2 Wh, der ganze Akku kommt somit wieder auf 14,4 Wh. Lädt man das ganze mit 200 Watt, verteilen die sich auf 2 Zellen, d. h. jede Zelle bekommt 100 W ab. Da die Zelle jetzt aber nur 7,2 Wh hat, entspricht das wieder dem Faktor 14 (100 / 7,2 ~ 14). Ergebnis: Puff.

2. Man baut 2 Zellen mit jeweils 4000 mAh ein. Dadurch verdoppelt sich die Gesamtkapazität des Akkus auf 28,8 Wh. Lädt man jetzt mit 200 Watt, beträgt die Laderate 200 / 28,8 ~ 7. Das könnte gerade noch gutgehen, wenn man es nicht zu oft macht und außerdem dafür sorgt, dass die Zellen beim Laden nicht zu warm werden. Allerdings hat man jetzt das Problem, dass 2 Zellen mit 14,4 Wh natürlich doppelt so viel Platz brauchen wie eine, und so viel Platz ist in einem Smartphone halt nicht. Also wird auch diese Lösung nicht funktionieren. Außerdem bleibt es dann natürlich auch nicht mehr bei den 8 Minuten Ladezeit: da der Akku jetzt die doppelte Kapazität hat, dauert es bei gleichbleibender Ladeleistung (200 W) doppelt so lange, um ihn voll zu bekommen.

Ich verstehe aber auch gar nicht, warum man so einen Aufwand treibt. Bei einer Laderate von 2 bis 2,5 C, mit der die meisten Li-Zellen gut klarkommen, dauert es gerade mal eine gute halbe Stunde, um einen leeren Akku wieder voll zu bekommen. Das ist zwar rund vier Mal so lange wie die von Xiaomi propagierten 8 Minuten, aber es ist auch keine Ewigkeit. Und wenn dafür der Akku nicht schon nach einem Monat hinüber ist (oder gar schon vorher Feuer fängt), ist das allemal die bessere Lösung.

Über Laderaten von 14 C kann man nachdenken, wenn Akku-Technologien serienreif sind, die das aushalten. Feststoff-Akkus sollen beispielsweise solche Laderaten vertragen. Nur sind die halt noch nicht serienreif.

Aber selbst wenn Xiaomi das in 4 Zellen splittet, also mit 20V nativ, wird das meiner Meinung nichts auf Dauer.

Das wird schon mal daran scheitern, dass es Li-Zellen mit 5 Volt Spannung nicht gibt. Außerdem löst es wie geschrieben das Problem nicht, zumindest dann nicht, wenn die Gesamtkapazität die gleiche ist wie bei einer Zelle.

Gruß

niknuk